高速水聲通信技術(shù)研究.pdf

1、隨著海洋開發(fā)和信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，高速水聲通信系統(tǒng)的需求日益擴(kuò)大。針對水聲信道的特性，實現(xiàn)高速、大容量和高可靠性的通信是水聲通信研究的熱點。目前對多種不同情況下的水聲通信己作了大量的研究工作，其中許多技術(shù)已經(jīng)很成熟，而對高速率的水聲通信技術(shù)的研究和應(yīng)用，因為水聲信道的特殊性顯得相對滯后，適應(yīng)不了海洋經(jīng)濟(jì)和軍事技術(shù)發(fā)展的要求，因此本文以抑制多徑傳播效應(yīng)，實現(xiàn)高速、可靠的水聲通信為出發(fā)點，系統(tǒng)深入地研究了正交頻分復(fù)用技術(shù)和單載波頻域均衡技術(shù)在水

2、聲通信中的應(yīng)用。 在研究OFDM基本原理基礎(chǔ)上，提出了高速OFDM水聲通信系統(tǒng)，在信道特性分析的基礎(chǔ)上，確定了與信道匹配的保護(hù)時間，然后研究了MQAM調(diào)制時的不同星座形式，在塊狀導(dǎo)頻分布方案下的信道估計LS算法，LMS算法及其改進(jìn)算法，仿真研究了多徑衰落信道中這些信道估計算法的性能。 在研究和分析單載波頻域均衡(SC-FDE)系統(tǒng)基本原理的基礎(chǔ)上，首次把該技術(shù)引入到水聲通信中來，提出了高速SC-FDE水聲通信系統(tǒng)。根據(jù)水

3、聲信道的特性確定系統(tǒng)相應(yīng)長度的循環(huán)前綴，研究了適合做特殊字(UW)的三種序列，接著著重研究了SC-FDE系統(tǒng)的導(dǎo)頻插入方法，基于導(dǎo)頻的信道估計算法，迫零均衡和最小均方準(zhǔn)則下的均衡方法，在多徑衰落信道對估計算法和均衡方法進(jìn)行了仿真驗證和比較。仿真結(jié)果表明，OFDM和SC-FDE兩種技術(shù)在水聲通信中具有良好的抗多徑能力。在西工大航海學(xué)院水池進(jìn)行了水聲通信試驗，試驗證明了基于OFDM的通信方案可以有效克服信號多途傳輸造成的影響，達(dá)到很好的通信